SE508442C2 - Electrodynamic magnetic bearing - Google Patents

Electrodynamic magnetic bearing

Info

Publication number
SE508442C2
SE508442C2 SE9700255A SE9700255A SE508442C2 SE 508442 C2 SE508442 C2 SE 508442C2 SE 9700255 A SE9700255 A SE 9700255A SE 9700255 A SE9700255 A SE 9700255A SE 508442 C2 SE508442 C2 SE 508442C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
magnets
rotationally symmetrical
magnetic
storage device
rotating body
Prior art date
Application number
SE9700255A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9700255L (en
SE9700255D0 (en
Inventor
Torbjoern Lembke
Original Assignee
Magnetal Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magnetal Ab filed Critical Magnetal Ab
Priority to SE9700255A priority Critical patent/SE508442C2/en
Publication of SE9700255D0 publication Critical patent/SE9700255D0/en
Priority to DE69823647T priority patent/DE69823647T2/en
Priority to CA002278510A priority patent/CA2278510C/en
Priority to PCT/SE1998/000100 priority patent/WO1998032981A1/en
Priority to EP98901650A priority patent/EP0956457B1/en
Priority to AU57881/98A priority patent/AU5788198A/en
Priority to TW090209504U priority patent/TW471568U/en
Priority to US09/013,602 priority patent/US6118199A/en
Priority to MYPI98000380A priority patent/MY118179A/en
Priority to JP10015625A priority patent/JP3057047B2/en
Publication of SE9700255L publication Critical patent/SE9700255L/en
Publication of SE508442C2 publication Critical patent/SE508442C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/0436Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2300/00Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/02General use or purpose, i.e. no use, purpose, special adaptation or modification indicated or a wide variety of uses mentioned
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

Device for magnetic suspension of a rotor (10, 20, 30) in relative rotational movement along a predetermined rotation symmetric path with respect to a stator (14, 24, 26, 34, 36). Rotor (10, 20, 30) comprises a rotational body (11, 21, 31) which essentially consists of an electrically conductive unmagnetic material. Fitted at the stator (14, 24, 26, 34, 36) is at least one magnetic member (12, 22, 25, 32, 35), which comprises at least one rotation symmetric magnet (12, 22, 25, 32, 35) concentric with the rotational axis. The magnetic member is disposed to give rise to a rotation symmetric magnetic field concentric with the rotational axis. When and only when the rotational body (11, 21, 31) tends to leave the predetermined path and rotate eccentric, the magnetic field generates induced eddy currents in the rotational body (11, 21, 31), the eddy currents gives rise to restoring stabilising forces.

Description

508 442 Det var inte förrän upptäckten av "the null flux scheme" som förlusterna kunde minskas och denna lagringsmetod togs på all- var. Teorin bakom "the null flux scheme" finns noggrant be- skriven i t.ex. “Magnetic suspension...", Journal of Applied Physics, vol. 43, Nr 6, juni 1972 av P.L. Richards och M. 508 442 It was not until the discovery of "the null flux scheme" that the losses could be reduced and this storage method was taken seriously. The theory behind "the null flux scheme" is carefully described in e.g. "Magnetic suspension ...", Journal of Applied Physics, Vol. 43, No. 6, June 1972 by P.L. Richards and M.

Tinkham, och bygger på att onödig värmeutveckling på grund av resistiva förluster kan kompenseras bort med hjälp av två mo- triktade magneter, som används för att skapa ett område med svagt magnetfält, i vilket det elektriskt ledande materialet bringas att sväva.Tinkham, and is based on the fact that unnecessary heat generation due to resistive losses can be compensated away with the help of two motorized magnets, which are used to create an area with a weak magnetic field, in which the electrically conductive material is caused to float.

Virvelströmslager enligt teknikens ståndpunkt bygger alla på "the null flux scheme" och finns i ett flertal utföranden. De flesta är i form av linjârlager avsedda att användas till hög- hastighetståg, som till exempel patentskriftërna US 3,95l,075 och US 3,903,809 i namnen Miericke et al, samt den svenska pa- tentskriften SE 500 120 i namnet Lembke. Lembke föreslår även användning av lagret till roterande axlar, vilket även nämns i patenten US 3,779,618 i namnen Soglia et al och US 3,811,740 i namnen Sacerdoti et al.Edge current bearings according to the state of the art are all based on "the null flux scheme" and are available in several designs. Most are in the form of linear bearings intended for use in high-speed trains, such as the patents US 3,951, 075 and US 3,903,809 in the names Miericke et al, and the Swedish patent specification SE 500 120 in the name Lembke. Lembke also proposes the use of the bearing for rotating shafts, which is also mentioned in patents US 3,779,618 in the names Soglia et al and US 3,811,740 in the names Sacerdoti et al.

Dessa lager enligt teknikens ståndpunkt utnyttjar alla ytter- ligare en metod för att minska förlusterna, nämligen att låta alla statiska laster såsom egentyngd etc bäras upp av en sepa- rat magnetisk avlastningsanordning i form av t.ex. en attrahe- rande permanentmagnet. Inga extra virvelströmmar behövs då för att ge upphov till denna kraft, utan rotorn kan centrera mitt emellan magneterna, där förlusterna är som lägst.These bearings according to the state of the art all further use a method to reduce the losses, namely to let all static loads such as dead weight etc. be carried by a separate magnetic relief device in the form of e.g. an attractive permanent magnet. No extra eddy currents are then needed to give rise to this force, but the rotor can center in the middle between the magnets, where the losses are lowest.

Trots att förlusterna minskats väsentligt genom både "the null flux scheme" och nämnda avlastningsanordning är en nackdel för magnetiska lager enligt teknikens ståndpunkt att förlusterna fortfarande är för höga för att möjliggöra en kommersiell tillämpning av lagren. Även om Lembkes förslagna lager vid ex- perimentella försök visat sig vara förhållandevis bra, sär- skilt beträffande axiallagring, medför dock radiallager av 508 442 3 denna typ fortfarande problem. Bland annat har rotorns termis- ka expansion visat sig påverka förlusterna avsevärt, då rotorn inte längre kan centrera exakt mellan magneterna.Although the losses have been significantly reduced by both the "null flux scheme" and said relief device, a disadvantage of magnetic bearings according to the prior art is that the losses are still too high to enable a commercial application of the bearings. Although Lembke's proposed bearings in experimental experiments have proved to be relatively good, especially with regard to axial bearing, radial bearings of this type still cause problems. Among other things, the thermal expansion of the rotor has been shown to affect the losses considerably, as the rotor can no longer center exactly between the magnets.

Enligt Richards erbjuder "the null flux scheme" möjligheten att få oändligt låga förluster, förutsatt att det elektriskt ledande materialet, i hans fall rälsen, är oändligt tunt samt att magneterna är oändligt starka. Vidare måste farten vara oändligt hög. De praktiska begränsningarna är uppenbara, och trots att de bästa magneterna som finns tillgängliga idag har använts tillsamans med mycket tunna skivor har inga riktigt tillfredsställande resultat nåtts.According to Richards, "the null flux scheme" offers the possibility of obtaining infinitely low losses, provided that the electrically conductive material, in his case the rails, is infinitely thin and that the magnets are infinitely strong. Furthermore, the speed must be infinitely high. The practical limitations are obvious, and although the best magnets available today have been used in conjunction with very thin discs, no really satisfactory results have been achieved.

Den grundläggande orsaken till nackdelarna med magnetlager en- ligt teknikens ståndpunkt är att det område där fältet har "null flux", dvs saknar normalkomposant, är oändligt tunt i sig självt, varför endast en oändligt tunn skiva kan användas.The basic reason for the disadvantages of magnetic bearings according to the state of the art is that the area where the field has "zero flux", ie lacks a normal component, is infinitely thin in itself, so only an infinitely thin disk can be used.

Uppvisar skivan en tjocklek komer ytskikten att utsättas för ett växlande magnetfält när skivan passerar förbi magneterna, varvid onödiga virvelströmmar uppstår.If the disc has a thickness, the surface layers will be exposed to an alternating magnetic field when the disc passes the magnets, whereby unnecessary eddy currents occur.

Redogörelse för uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en anordning för lagring av element i relativ rotation som helt eliminerar onödiga förluster orsakade av inducerade virvel- strömmar. Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att anordningen skall vara okänslig för termisk expansion.Disclosure of the Invention The object of the present invention is to provide a device for storing elements in relative rotation which completely eliminates unnecessary losses caused by induced eddy currents. Another object of the present invention is that the device should be insensitive to thermal expansion.

De ovanstående syftena åstadkoms genom en anordning som uppvi- sar de särdrag som beskrivs i patentkraven. Anordningen funge- rar enligt den elektrodynamiska repulsionsprincipen, där en rotor av ett elektriskt ledande material roterar relativt en stator, vilken innefattar magneter, vilka ger upphov till ett rotationssymmetriskt magnetfält som är koncentriskt med ro- torns rotationsaxel. Ett magnetfält beskaffat på detta sätt har egenskapen att det för ett godtyckligt på rotorn befint- 508 442 4 ligt förbipasserande volymselement inte förefaller ha någon växelfältskomposant.The above objects are achieved by a device which exhibits the features described in the claims. The device operates according to the electrodynamic repulsion principle, where a rotor of an electrically conductive material rotates relative to a stator, which comprises magnets, which give rise to a rotationally symmetrical magnetic field which is concentric with the axis of rotation of the rotor. A magnetic field in this way has the property that it does not appear to have an alternating field component for any volume element passing on the rotor.

Eftersom normalkomposanten av ett sådant fält inte alstrar några virvelströmmar, behöver denna således, i motsats till vad som gäller för "the null flux scheme", inte vara noll. Det elektriskt ledande materialet behöver följaktligen inte vara oändligt tunt, och det behöver dessutom ej vara exakt placerat i förhållande till magneterna. Lagret är således inte heller känsligt för termisk expansion.Since the normal component of such a field does not generate any eddy currents, it thus does not need to be zero, in contrast to what applies to "the null flux scheme". Consequently, the electrically conductive material need not be infinitely thin, nor does it need to be precisely positioned relative to the magnets. The bearing is thus also not sensitive to thermal expansion.

Figgrbeskrivning Uppfinningen förklaras närmare genom beskrivning av exemplifi- erande utföringsformer med ledning av ritningar, i vilka: FIGUR 1 visar en schematisk skiss av en del av en utförings- form enligt den föreliggande uppfinningen, där en enkel magnet används; FIGUR 2 visar en schematisk skiss av en del av en annan ut- föringsform enligt den föreliggande uppfinningen, där två magneter används; FIGURERNA 3a och 3b visar möjliga magnetiseringsrikt- ningar för ringmagneter; FIGUR 4 visar en schematisk skiss av ringmagneterna i en fö- redragen utföringsform enligt den föreliggande upp- finningen, där uppsättningar av axiellt staplade ax- iellt magnetiskt orienterade ringmagneter används; FIGUR 5 visar en schematisk skiss av en del av ytterligare en utföringsform enligt den föreliggande uppfinning- en, där en axel lagras i båda sina ändar; 508 442 5 FIGUR 6 visar en genomskärningsvy genom lagret i utförings- formen visad i figur 2, där en excentricitet före- komer den rörliga delen; FIGUR 7 visar en genomskärningsvy genom lagret i utförings- formen visad i figur 2 utan excentricitet; FIGURERNA Ba till 8f visar i genomskärning ett antal ut- föringsformer av magnetlager enligt föreliggande uppfinning; samt FIGUR 9 visar en genomskärningsvy av ett möjligt startlager.Description of the invention The invention is further elucidated by describing exemplary embodiments based on drawings, in which: FIGURE 1 shows a schematic sketch of a part of an embodiment according to the present invention, where a simple magnet is used; FIGURE 2 shows a schematic sketch of a portion of another embodiment of the present invention, using two magnets; FIGURES 3a and 3b show possible magnetization directions for ring magnets; FIGURE 4 shows a schematic sketch of the ring magnets in a preferred embodiment according to the present invention, where sets of axially stacked axially magnetically oriented ring magnets are used; FIGURE 5 shows a schematic sketch of a part of a further embodiment according to the present invention, in which a shaft is mounted at both its ends; FIGURE 6 shows a sectional view through the bearing in the embodiment shown in Figure 2, where an eccentricity occurs in the moving part; FIGURE 7 shows a sectional view through the bearing in the embodiment shown in Figure 2 without eccentricity; FIGURES Ba to 8f show in cross section a number of embodiments of magnetic bearings according to the present invention; and FIGURE 9 shows a sectional view of a possible starting bearing.

Belysande utföringsformer I det följande kommer ett antal utföringsformer av den före- liggande uppfinningen att beskrivas. Det är emellertid uppen- bart för fackmannen dessa utföringsformer endast är exemplifi- erande och inte skall uppfattas som någon begränsning av om- fånget av föreliggande patentkrav.Illustrative Embodiments In the following, a number of embodiments of the present invention will be described. However, it will be apparent to those skilled in the art that these embodiments are merely exemplary and are not to be construed as limiting the scope of the present claims.

I den följande beskrivningen används begreppen rotor respekti- ve stator för delar av utföringsformerna. Fackmannen inser na- turligtvis att endast den relativa rörelsen är av betydelse, varför man också i princip kan tänka sig en stillastående "rotor" och en roterande "stator".In the following description, the terms rotor and stator are used for parts of the embodiments. Those skilled in the art will of course realize that only the relative motion is important, which is why a stationary "rotor" and a rotating "stator" are also conceivable in principle.

I figur 1 visas en utföringsform av den föreliggande uppfin- ningen, där vissa delar är borttagna för att exponera de vä- sentliga delarna av utföringsformen. En rotor 10 innefattande en elektriskt ledande omagnetisk rotationskropp 11 är roterbar inuti en ringmagnet 12. Rotationskroppen ll behöver inte vara rotationssymetrisk i sig, men är företrädesvis noggrant ba- lanserad med avseende pà en rotation runt en fiktiv rotation- saxel 13. Ringmagneten 12 är utformad att ge upphov till ett rotationshomogent magnetfält. Med rotationshomogent skall då 508 442 införstås ett sådant fält som i den föreliggande rotationssym- metriska utföringsformen inte förefaller ha någon växelfälts- komposant för ett godtyckligt på rotationskroppen 11 be- fintligt förbipasserande volymselement, när magnetfältets sym- metriaxel sammanfaller med rotationskroppens rotationsaxel 13.Figure 1 shows an embodiment of the present invention, in which certain parts are removed to expose the essential parts of the embodiment. A rotor 10 comprising an electrically conductive non-magnetic rotating body 11 is rotatable within an annular magnet 12. The rotating body 11 need not be rotationally symmetrical per se, but is preferably carefully balanced with respect to a rotation about a fictitious axis of rotation 13. The annular magnet 12 is formed to give rise to a rotationally homogeneous magnetic field. By rotationally homogeneous is meant 508 442 such a field which in the present rotationally symmetrical embodiment does not appear to have any alternating field component for a volume element passing arbitrarily on the rotating body 11, when the axis of symmetry of the magnetic field coincides with the rotation axis of the rotating body 13.

Ringmagneten 12 kan såväl utgöras av permanentmagneter, magne- ter av elektromagnetisk natur, som supraledare, eller en kom- bination därav. Ringmagneten sitter fäst vid en stator 14, som i figur 1 är delvis bortbruten. Rotorn 10 kan i sin icke visa- de ände vara lagrad med ett godtyckligt lager.The ring magnet 12 can be permanent magnets, magnets of electromagnetic nature, as well as superconductors, or a combination thereof. The ring magnet is attached to a stator 14, which in Figure 1 is partially broken away. The rotor 10 can be mounted at its non-shown end with an arbitrary bearing.

Med den ovan beskrivna utföringsformen komer virvelströmar inte att uppstå i rotationskroppen så länge denna roterar kon- centriskt i förhållande till magneterna, eftersom normalkompo- santen av ett sådant fält inte alstrar några virvelströmar.With the embodiment described above, eddy currents will not occur in the rotating body as long as it rotates concentrically in relation to the magnets, since the normal component of such a field does not generate any eddy currents.

Detta gäller även om rotationskroppen har en utbredning i ra- diell riktning, dvs har en viss tjocklek, eller om den utsätts för termisk expansion och således inte löper mitt i luftgapet.This applies even if the rotating body has a spread in the radial direction, ie has a certain thickness, or if it is subjected to thermal expansion and thus does not run in the middle of the air gap.

Däremot uppstår stabiliserande strömmar så fort rotorn för- skjuts från centrumläget och börjar rotera excentriskt.On the other hand, stabilizing currents occur as soon as the rotor is displaced from the center position and begins to rotate eccentrically.

Om lagret utsätts för en störning så att den börjar rotera ex- centriskt, uppfattar det ovan nämnda volymselement ett växlan- de magnetfält och centrerande virvelströmar uppträder i rota- tionskroppen 11, vilka återför rotorn till sitt ursprungliga läge. Detta är möjligt genom att fältet har en gradient, dvs år avtagande, i radiell riktning, sett från magnetens centrum.If the bearing is subjected to a disturbance so that it begins to rotate eccentrically, the above-mentioned volume element perceives an alternating magnetic field and centering eddy currents appear in the rotating body 11, which return the rotor to its original position. This is possible because the field has a gradient, ie decreasing in radial direction, seen from the center of the magnet.

I figur 2 visas en annan utföringsform av den föreliggande uppfinningen. Denna utföringsform innefattar på liknande sätt som i förgående utföringsform en rotor 20 som innefattar en elektriskt ledande omagnetisk rotationskropp 21, som är roter- bar inuti en första ringmagnet 22 och som har en fiktiv rota- tionsaxel 23. Rotorn är i denna utföringsform rörformig och omsluter radiellt en stationär axel 26. En andra ringmagnet 25 är anordnad vid den stationära axeln 26, vilken i sin tur ut- gör en del av en stator 24. Ringmagneterna 22, 25 är utformade 508 442 7 på samma sätt som beskrivits ovan. Rotorn 20 kan i sin icke visade ände vara lagrad med ett godtyckligt lager.Figure 2 shows another embodiment of the present invention. This embodiment comprises, in a similar manner as in the previous embodiment, a rotor 20 which comprises an electrically conductive non-magnetic rotating body 21, which is rotatable inside a first ring magnet 22 and which has a fictitious axis of rotation 23. In this embodiment the rotor is tubular and encloses radially a stationary shaft 26. A second ring magnet 25 is arranged at the stationary shaft 26, which in turn forms part of a stator 24. The ring magnets 22, 25 are designed 508 442 7 in the same manner as described above. The rotor 20 can be mounted at its end (not shown) with an arbitrary bearing.

En ringmagnet kan ha sin magnetiska dipol riktad i tvâ princi- piellt skilda riktningar. Dessa tvä renodlade fall finns skis- sade i figur 3a och 3b, där pilar indikerar den magnetiska di- polens riktning. I magneten i figur 3a är den magnetiska dipo- len riktad parallellt med ringmagnetens rotationssymmetriaxel, vilken magnet betecknas som axiellt magnetiskt orienterad, me- dan magneten i figur 3b har den magnetiska dipolen riktad vin- kelrätt mot ringmagnetens rotationssymmetriaxel, varvid den betecknas såsom radiellt magnetiskt orienterad.A ring magnet can have its magnetic dipole directed in two fundamentally different directions. These two pure cases are sketched in Figures 3a and 3b, where arrows indicate the direction of the magnetic dipole. In the magnet of Figure 3a, the magnetic dipole is directed parallel to the axis of rotation of the ring magnet, which magnet is referred to as axially magnetically oriented, while the magnet of Figure 3b has the magnetic dipole directed perpendicular to the axis of rotation of the ring magnet, being referred to as radially magnetic oriented.

Genom att placera tvâ axiellt magnetiskt orienterade ringmag- neter 22, 25 koncentriskt i samma plan, såsom i figur 2, med dipolerna vända i samma riktningar, kan man förstärka den mag- netiska gradienten som bildas i spalten mellan ringmagneterna 22, 25. Pá motsvarande sätt kan två radiellt magnetiskt orien- terade ringmagneter 22, 25 placeras koncentriskt i sama plan, med dipolerna vända i motsatt riktning, och därmed ge upphov till en förstärkt magnetisk gradient. Eftersom rotorn 20 rote- rar i spalten mellan magneterna ökas därvid gradienten till den av rotationskroppen 21 upplevda radiella magnetfältskompo- santen, (medan den tangentiella förblir noll) under förutsätt- ning att rotorns rotationsaxel 23 samanfaller med magneternas symmetriaxel. Vid en eventuell störning, dvs förskjutning av rotationskroppens rotationsaxel 23 kommer den återförande kraften som bildas genom de inducerade virvelströmmarna att vara starkare än för fallet med en enda ringmagnet. En styvare fjädring erhålls därmed.By placing two axially magnetically oriented ring magnets 22, 25 concentrically in the same plane, as in Figure 2, with the dipoles facing in the same directions, one can amplify the magnetic gradient formed in the gap between the ring magnets 22, 25. In this way, two radially magnetically oriented ring magnets 22, 25 can be placed concentrically in the same plane, with the dipoles facing in the opposite direction, and thus give rise to an amplified magnetic gradient. Since the rotor 20 rotates in the gap between the magnets, the gradient of the radial magnetic field component perceived by the rotating body 21 is increased (while the tangential remains zero), provided that the axis of rotation 23 of the rotor coincides with the axis of symmetry of the magnets. In the event of a disturbance, ie displacement of the axis of rotation 23 of the rotating body, the restoring force formed by the induced eddy currents will be stronger than in the case of a single ring magnet. A stiffer suspension is thus obtained.

Ett annat sätt att förstärka den återförande kraften är att skapa en stor radiell magnetfältskomponent längs en större sträcka längs rotationskroppen. Detta kan ske genom att, i stället för att placera tillkommande ringmagneter radiellt i förhållande till den första, placera dem axiellt i förhållande till den första. För att maximera den radiella gradientens 508 442 8 storlek bör ringmagneterna placeras med växelvis vänd polari- tet. Detta gäller både för axiellt magnetiskt orienterade och radiellt magnetiskt orienterade ringmagneter.Another way to amplify the restoring force is to create a large radial magnetic field component along a larger distance along the rotating body. This can be done by, instead of placing additional ring magnets radially relative to the first, placing them axially relative to the first. To maximize the size of the radial gradient 508 442 8, the ring magnets should be placed with the polarity reversed. This applies to both axially magnetically oriented and radially magnetically oriented ring magnets.

En föredragen utföringsform består naturligtvis av en kombina- tion av de två ovan beskrivna sätten för att förstärka den magnetiska verkan. Magneternas konfiguration i en sådan utfö- ringsform, med axiellt magnetiskt orienterade magneter, visas i figur 4. Genom att ha tvâ koncentriskt anordnade serier av växelvis riktade ringmagneter, vilka ger upphov till en mel- lanliggande spalt, i vilken rotorn kan rotera, kan den magne- tiska effekten mángdubblas.A preferred embodiment of course consists of a combination of the two methods described above for amplifying the magnetic effect. The configuration of the magnets in such an embodiment, with axially magnetically oriented magnets, is shown in Figure 4. By having two concentrically arranged series of alternately directed ring magnets, which give rise to an intermediate gap, in which the rotor can rotate, it can the magnetic effect is multiplied.

Figur 5 visar en speciell utföringsform av föreliggande upp- finning. En helt rörformad axel 31 utgör i detta fall rota- tionskropp och har magnetlager med ringmagneter 32, 35 anord- nade vid vardera änden. Axeln 31 är elektriskt ledande och tjänstgör samtidigt både som axel och som lager. Ringmagneter- na 32, 35 sitter fästade vid en stator 34 respektive en där- till anordnad axel 36. Konstruktionen kan därmed göras mycket lätt, och samtidigt böjstyv, vilket medför att den kan använ- das vid mycket höga varvtal.Figure 5 shows a special embodiment of the present invention. A completely tubular shaft 31 in this case constitutes a body of rotation and has magnetic bearings with ring magnets 32, 35 arranged at each end. The shaft 31 is electrically conductive and simultaneously serves both as a shaft and as a bearing. The ring magnets 32, 35 are attached to a stator 34 and a shaft 36 arranged therefor. The construction can thus be made very light, and at the same time flexurally rigid, which means that it can be used at very high speeds.

I figurerna 6 och 7 visas hur de àterförande krafterna verkar i en anordning enligt föreliggande uppfinning. Figurerna 6 och 7 visar ett lager som motsvarar utföringsformen visad i figur 2 där statorn och den stationära axeln har utelämnats, men principerna är likadana även för andra möjliga utföringsfor- mer. I figurerna 6 och 7 är de flesta beteckningarna likadana som i figur 2. I figur 6 är rotationskroppens 21 rotationsaxel förskjuten i förhållande till symetriaxeln för magnetfältet som alstras av ringmagneterna 22, 25. Ett volymselement 28 på rotationskroppen 21 kommer under sin rotation att uppleva ett varierande magnetfält längs dess rörelseriktning, varvid en virvelström uppstår i volymselementet 28. Denna virvelström kommer att ge upphov till en kraft som motverkar förflyttning- en. Den totala kraftresultanten som verkar på alla volymsele- 508 442 9 ment i rotationskroppen kommer att vara riktad uppåt i figuren och är betecknad med F.Figures 6 and 7 show how the restoring forces act in a device according to the present invention. Figures 6 and 7 show a bearing corresponding to the embodiment shown in Figure 2 where the stator and the stationary shaft have been omitted, but the principles are the same also for other possible embodiments. In Figures 6 and 7, most of the designations are the same as in Figure 2. In Figure 6, the axis of rotation of the rotating body 21 is displaced relative to the axis of symmetry of the magnetic field generated by the ring magnets 22, 25. A volume element 28 on the rotating body 21 will experience a varying magnetic field along its direction of movement, whereby an eddy current arises in the volume element 28. This eddy current will give rise to a force which counteracts the movement. The total force resultant acting on all the volume elements in the rotating body will be directed upwards in the figure and is denoted by F.

I figur 7 ligger rotationskroppen 21 koncentriskt med magnet- fältet och inga virvelströmmar uppkommer i rotationskroppen 21, och därmed är den totala kraftresultanten pà rota- tionskroppen 21 noll.In Figure 7, the rotating body 21 is concentric with the magnetic field and no eddy currents occur in the rotating body 21, and thus the total force resultant on the rotating body 21 is zero.

Olika tillämpningar av magnetiska lager enligt den föreliggan- de uppfinningen medför olika föredragna utföringsformer. I fi- gurerna 8a till 8g illustreras några intressanta utföringsfor- mer i genomskärningsvyer. Figur 8a visar motsvarande utfö- ringsform som i figur 2, med tvâ koncentriska ringmagneter, en innanför och en utanför en roterande cylindrisk axel. Figur 8b visar en tillämpning där en rotor med koniska partier vid lag- ringspositionerna används. En sådan utföringsform ger vid en icke-vertikal placering av rotationsaxeln även en liten axi- ellt lagrande verkan. Fig 8c visar en utföringsform som liknar den som visas i figur 4, men med tre par ringmagneter. Utfö- ringsformen i figur 8d uppvisar även den tre par ringmagneter, men mellan dessa finns i denna utföringsform ringformiga mjuk- järnsskivor 49. Denna uppställning koncentrerar det magnetiska flödet till omrâdet mellan koncentriska järnskivor, varvid den magnetiska kraften vid dessa positioner förstärks. Fig 8e vi- sar en utföringsform där tre axiellt staplade ringmagneter med mellanliggande járnskivor fungerar som lager. Rotorn innefat- tar i denna utföringsform emellertid två koncentriska rör- stycken, vilka rör sig utanför respektive innanför ringmagne- terna. Det magnetiska fältet används därvid till att påverka axeln både utvändigt och invändigt om magneterna. Figur 8f vi- sar en utvidgning av dessa tankebanor, varvid tvà koncentriska uppsättningar av ringmagneter används tillsammans med en rotor innefattande tre koncentriska rörformiga delar. Figur 8g visar en utföringsform som på bekostnad av en del av effektiviteten av den radiella lagringen erhåller en lätt axiellt verkande lagring. I denna utföringsform är en rotor omgiven av tre ytt- re och tre inre ringmagneter, såsom i figur 8c. Rotorn inne- i 508 442 10 fattar i denna utföringsform emellertid även två järnringar 48 som är placerade längs rotationsaxeln i linje med mellanrummen mellan de tre ringmagnetparen. Dessa järnringar 48 kommer att minska den radiella lagringen, jämfört med utföringsformen i figur 8c, men vid en axiell förskjutning av rotorn komer änd- ringen av den magnetiska flödet tendera att återföra rotorn till ursprungsläget. Jârnringarna 48 kan antingen placeras in- uti rotorn eller utanpå densama.Different applications of magnetic bearings according to the present invention entail different preferred embodiments. Figures 8a to 8g illustrate some interesting embodiments in sectional views. Figure 8a shows the corresponding embodiment as in Figure 2, with two concentric ring magnets, one inside and one outside a rotating cylindrical shaft. Figure 8b shows an application where a rotor with conical portions at the storage positions is used. Such an embodiment gives a small axial bearing effect even in the case of a non-vertical placement of the axis of rotation. Fig. 8c shows an embodiment similar to that shown in Fig. 4, but with three pairs of ring magnets. The embodiment in Figure 8d also has three pairs of annular magnets, but between these there are in this embodiment annular soft iron discs 49. This arrangement concentrates the magnetic flux to the area between concentric iron discs, whereby the magnetic force at these positions is amplified. Fig. 8e shows an embodiment in which three axially stacked ring magnets with intermediate iron plates act as bearings. In this embodiment, however, the rotor comprises two concentric pipe sections, which move outside and inside the ring magnets, respectively. The magnetic field is then used to influence the axis both externally and internally about the magnets. Figure 8f shows an extension of these thought paths, in which two concentric sets of ring magnets are used together with a rotor comprising three concentric tubular parts. Figure 8g shows an embodiment which, at the expense of some of the efficiency of the radial bearing, obtains a light axially acting bearing. In this embodiment, a rotor is surrounded by three outer and three inner ring magnets, as in Figure 8c. However, in this embodiment the rotor inside 508 442 also also comprises two iron rings 48 which are placed along the axis of rotation in line with the spaces between the three pairs of ring magnet. These iron rings 48 will reduce the radial bearing, compared to the embodiment of Figure 8c, but with an axial displacement of the rotor, the change in the magnetic flux will tend to return the rotor to its original position. The iron rings 48 can either be placed inside the rotor or outside it.

De ovan angivna ringmagneterna kan naturligtvis ersättas av magneter med andra rotationssymmetriska geometrier.The ring magnets mentioned above can of course be replaced by magnets with other rotationally symmetrical geometries.

Magneterna kan utgöras av diverse olika magnettyper, eller kombinationer därav. En permanentmagnet är en enkel lösning vid höga hastigheter, där de höga hastigheterna ger upphov till starka återförande krafter. Permanentmagneterna verkar sämre vid låga hastigheter eller vid stillastående. Av sama orsak är elektromagneter matade med likström ypperliga vid hö- ga varvtal, medan det vid låga varvtal krävs höga strömmar för att ge upphov till tillräckligt starka återförande krafter.The magnets can consist of various different types of magnets, or combinations thereof. A permanent magnet is a simple solution at high speeds, where the high speeds give rise to strong repulsive forces. The permanent magnets work worse at low speeds or at standstill. For the same reason, electromagnets fed with direct current are excellent at high speeds, while at low speeds high currents are required to give rise to sufficiently strong return forces.

Supraledande magneter kan med fördel användas. En lösning vid låga varvtal är att använda elektromagneter matade med växel- ström, vilket till och med kan klara av en svävande kontaktfri lagring för en stillastående rotor. Växelströmsmatade elektro- magneter är emellertid mindre stabila vid höga varvtal. En fö- redragen utföringsform innefattar kombinationen av en perma- nentmagnet och en växelströmsmatad elektromagnet, varvid man lätt kan erhålla en stabil lagring för alla varvtal.Superconducting magnets can be used to advantage. A solution at low speeds is to use electromagnets supplied with alternating current, which can even handle a floating contactless storage for a stationary rotor. However, AC-supplied electromagnets are less stable at high speeds. A preferred embodiment comprises the combination of a permanent magnet and an alternating current-supplied electromagnet, whereby a stable storage for all speeds can easily be obtained.

Elektromagneterna har den fördelen att man kan variera dess styrka under drift och därmed anpassa magnetlagrets egenska- per. Lagrets styvhet, dvs. med hur stor kraft en förflyttning frän den idealiska banan förhindras, kan lätt ställas in, t.ex. beroende på den hastighet med vilken rotorn roterar. Vid användning av en kombination av statiska och fluktuerande mag- netfält, kan man med fördel ändra den inbördes styrkerelatio- nen mellan dessa två typer. Vid acceleration av en rotor från 508 442 ll stillastående till ett högt varvtal är det fördelaktigt om vàxelfältet dominerar från början, vid de låga varvtalen, var- efter det statiska fältet allteftersom rotorn accelererar tar över. Detta kan realiseras genom att styra strömarna och/eller frekvenserna för de strömar som sänds genom elekt- romagneterna.The electromagnets have the advantage that you can vary their strength during operation and thereby adapt the properties of the magnetic bearing. The stiffness of the bearing, ie. with how much force a movement from the ideal path is prevented, can be easily set, e.g. depending on the speed at which the rotor rotates. When using a combination of static and fluctuating magnetic fields, it is advantageous to change the mutual strength relationship between these two types. When accelerating a rotor from 508 442 ll stationary to a high speed, it is advantageous if the gear field dominates from the beginning, at the low speeds, after which the static field as the rotor accelerates takes over. This can be realized by controlling the currents and / or the frequencies of the currents transmitted through the electromagnets.

Då lageregenskaperna inte är fullt utvecklade vid låga varvtal kan dessa antingen förbättras genom att göra den rörformade axeln mer tjockväggig eller kompletteras med någon form av startlager.As the bearing properties are not fully developed at low speeds, these can either be improved by making the tubular shaft thicker-walled or supplemented with some form of starting bearing.

Den enklaste formen av startlager är att bekläda magneter och ev. axel med ett tunt material med goda glidegenskaper, t.ex. teflon. Vid uppstart glider axeln på glidytan tills farten är så hög att axeln lyfter och stabiliseras av magnetfältet.The simplest form of starting layer is to coat magnets and possibly. shaft with a thin material with good sliding properties, e.g. teflon. At start-up, the shaft slides on the sliding surface until the speed is so high that the shaft lifts and is stabilized by the magnetic field.

Istället för glidlager kan naturligtvis kullager användas, vilka då ges en diameter som är något större än axeln ifråga.Instead of plain bearings, ball bearings can of course be used, which are then given a diameter which is slightly larger than the shaft in question.

Metoden är vanlig som s.k. nödlager till aktiva magnetlager.The method is common as so-called emergency bearings to active magnetic bearings.

Luftlager är en bättre metod. I denna metod pumpas luft under uppstartningen genom små hål som är borrade mellan magneterna utmed axelns längd, där en bärande luftkudde bildas.Air storage is a better method. In this method, air is pumped during start-up through small holes drilled between the magnets along the length of the shaft, where a supporting air cushion is formed.

Den bästa startmetoden âr att använda ett alternativt magnet- lager av enklaste sort. Detta lager behöver bara fungera axi- ellt, men kan utformas så att det ändå ger en passiv radiell stabilitet. Lagret behöver inte kunna fungera vid höga varvtal varför elektroniken kan göras betydligt billigare än för kon- ventionella aktiva magnetlager.The best starting method is to use an alternative magnetic bearing of the simplest kind. This bearing only needs to function axially, but can be designed so that it still provides a passive radial stability. The bearing does not have to be able to function at high speeds, which is why electronics can be made significantly cheaper than for conventional active magnetic bearings.

Ett exempel på en sådan kombinerad lagring visas i figur 9. En roterande axel förses i båda ändar med järnbeslag 50. Dessa står mitt för i statorn fixerade elektromagneter 51, som är styrda genom en enkel styrelektronik 52. Övriga hänvisnings- siffror betecknar tidigare beskrivna detaljer. Magneterna ger 508 442 12 radiell stabilitet vid hög fart och järnringen ger axiell sta- bilitet vid alla varvtal, men även radiell instabilitet, såsom tidigare beskrivits. Elektromagneten stabiliserar lagringen radiellt och förstärker den axiella stabiliteten. Vid höga varvtal kan elektromagneten med dess styrsystem kopplas ur.An example of such a combined bearing is shown in Figure 9. A rotating shaft is provided at both ends with iron fittings 50. These stand in the middle of electromagnets 51 fixed in the stator, which are controlled by a simple control electronics 52. Other reference numerals denote previously described details . The magnets provide radial stability at high speeds and the iron ring provides axial stability at all speeds, but also radial instability, as previously described. The electromagnet stabilizes the bearing radially and enhances the axial stability. At high speeds, the electromagnet with its control system can be disconnected.

Om elektromagneten inte kopplas ur vid höga varvtal kan den användas för mätning och/eller kompensering av mekaniska kraf- ter på rotorn.If the electromagnet is not switched off at high speeds, it can be used for measuring and / or compensating for mechanical forces on the rotor.

I de ovan beskrivna utföringsformerna har några få utförings- former enligt föreliggande uppfinning beskrivits. Det inses att de kännetecknande särdragen av föreliggande uppfinning kan kombineras i många olika konfigurationer och kombinationer, vilka alla omfattas av patentkravens omfång.In the above-described embodiments, a few embodiments of the present invention have been described. It will be appreciated that the characterizing features of the present invention may be combined in many different configurations and combinations, all of which are within the scope of the claims.

Claims (10)

508 442 13 PATENTKRAV508 442 13 PATENT CLAIMS 1. Anordning för magnetisk lagring, enligt den elektro- dynamiska repulsionsprincipen, av en rotor (10, 20, 30) i relativ rotationsrörelse längs en förutbestämd rotations- symetrisk bana i förhållande till en stator (14, 24, 26, 34, 36), vilken rotor (10, 20, 30) innefattar en rotationskropp (ll, 21, 31) som i huvudsak består av ett elektriskt ledande omagnetiskt material och vilken stator (14, 24, 26, 34, 36) åtminstone har ett magnetiskt organ (12, 22, 25, 32, 35) anordnat vid sig, kânnetecknad av att det magnetiska organet (12, 22, 25, 32, 35) innefattar åtminstone en med rotations- axeln koncentrisk rotationssymmetrisk magnet (12, 22, 25, 32, 35) och är anordnat att ge upphov till ett med rotationsaxeln koncentriskt rotationssymmetriskt magnetiskt fält, varvid det magnetiska fältet alstrar inducerade virvelströmmar i rota- tionskroppen (11, 21, 31) och därmed återförande stabiliserande krafter endast när rotationskroppen (11, 21, 31) tenderar att lämna den förutbestämda banan och rotera excentriskt.Device for magnetic storage, according to the electrodynamic repulsion principle, of a rotor (10, 20, 30) in relative rotational motion along a predetermined rotationally symmetrical path relative to a stator (14, 24, 26, 34, 36) , which rotor (10, 20, 30) comprises a rotating body (11, 21, 31) which consists essentially of an electrically conductive non-magnetic material and which stator (14, 24, 26, 34, 36) has at least one magnetic member ( 12, 22, 25, 32, 35) arranged separately, characterized in that the magnetic member (12, 22, 25, 32, 35) comprises at least one rotationally symmetrical magnet (12, 22, 25, 32) concentric with the axis of rotation 35) and is arranged to give rise to a rotationally symmetrical magnetic field concentric with the axis of rotation, the magnetic field generating induced eddy currents in the rotating body (11, 21, 31) and thereby returning stabilizing forces only when the rotating body (11, 21, 31) tends to leave the predetermined path and r otera eccentric. 2. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 1, kânnetecknad av att åtminstone en rotationssymmetrisk magnet (12, 22, 32) är anordnad runt rotationskroppen (11, 21, 31).Magnetic storage device according to claim 1, characterized in that at least one rotationally symmetrical magnet (12, 22, 32) is arranged around the rotating body (11, 21, 31). 3. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 1 eller 2, kânnetecknad av att åtminstone en rotationssymmetrisk magnet (25, 35) är anordnad inuti rotationskroppen (11, 21, 31).Magnetic storage device according to claim 1 or 2, characterized in that at least one rotationally symmetrical magnet (25, 35) is arranged inside the rotating body (11, 21, 31). 4. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 1, kännetecknad av att åtminstone en inre rotationssymetrisk magnet (25, 35) är anordnad inuti rotationskroppen (11, 21, 31) och att åtminstone en yttre rotationssymetrisk magnet (22, 25) är anordnad runt rotationskroppen (11, 21, 31) koncentriskt med och i sama plan som den inre rotationssymmetriska magneten 508 442 14" (25, 35), varvid de inre och yttre magneternas dipoler år riktade i sama riktningar om magneterna är axiellt magnetiskt orienterade och riktade i motsatt riktning om magneterna är radiellt magnetiskt orienterade.Magnetic storage device according to claim 1, characterized in that at least one inner rotationally symmetrical magnet (25, 35) is arranged inside the rotating body (11, 21, 31) and that at least one outer rotationally symmetrical magnet (22, 25) is arranged around the rotating body. (11, 21, 31) concentric with and in the same plane as the inner rotationally symmetrical magnet 508 442 14 "(25, 35), the dipoles of the inner and outer magnets being directed in the same directions if the magnets are axially magnetically oriented and directed in opposite directions. direction if the magnets are radially magnetically oriented. 5. Anordning för magnetisk lagring enligt något av de före- gående patentkraven, kânnetecknad av att åtminstone två rota- tionssymetriska magneter (25, 35) är anordnade axiellt och koncentriskt i förhållande till varandra, med sina dipoler riktade i växelvis motriktade riktningar.Magnetic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two rotationally symmetrical magnets (25, 35) are arranged axially and concentrically relative to one another, with their dipoles directed in alternately opposite directions. 6. Anordning för magnetisk lagring enligt något av de före- gående patentkraven, kânnetecknad av att åtminstone en av de rotationssymmetriska magneterna (25, 35) utgörs av en elektro- magnet matad med likström.Magnetic storage device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the rotationally symmetrical magnets (25, 35) consists of an electromagnet supplied with direct current. 7. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 6, kånnetecknad av att elektromagneten utgörs av en supraledande elektromagnet.Magnetic storage device according to claim 6, characterized in that the electromagnet consists of a superconducting electromagnet. 8. Anordning för magnetisk lagring enligt något av patent- kraven 1 till 5, kânnetecknad av att åtminstone en av de rotationssymmetriska magneterna (25, 35) utgörs av en elektro- magnet matad med växelström.Magnetic storage device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that at least one of the rotationally symmetrical magnets (25, 35) consists of an electromagnet supplied with alternating current. 9. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 8, kånnetecknad av att åtminstone en av de rotationssymmetriska magneterna (25, 35) utgörs av en permanentmagnet.Magnetic storage device according to claim 8, characterized in that at least one of the rotationally symmetrical magnets (25, 35) is constituted by a permanent magnet. 10. Anordning för magnetisk lagring enligt patentkrav 9, kânnetecknad av att strömstyrkan och frekvensen av växel- strömmen genom elektromagneten kan regleras under drift.Magnetic storage device according to claim 9, characterized in that the current and the frequency of the alternating current through the electromagnet can be regulated during operation.
SE9700255A 1997-01-28 1997-01-28 Electrodynamic magnetic bearing SE508442C2 (en)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700255A SE508442C2 (en) 1997-01-28 1997-01-28 Electrodynamic magnetic bearing
AU57881/98A AU5788198A (en) 1997-01-28 1998-01-23 Electrodynamic magnetic bearing
EP98901650A EP0956457B1 (en) 1997-01-28 1998-01-23 Electrodynamic magnetic bearing
CA002278510A CA2278510C (en) 1997-01-28 1998-01-23 Electrodynamic magnetic bearing
PCT/SE1998/000100 WO1998032981A1 (en) 1997-01-28 1998-01-23 Electrodynamic magnetic bearing
DE69823647T DE69823647T2 (en) 1997-01-28 1998-01-23 ELECTRODYNAMIC MAGNETIC BEARINGS
TW090209504U TW471568U (en) 1997-01-28 1998-01-26 Magnetic bearing
US09/013,602 US6118199A (en) 1997-01-28 1998-01-26 Magnetic bearings
MYPI98000380A MY118179A (en) 1997-01-28 1998-01-27 Magnetic bearings
JP10015625A JP3057047B2 (en) 1997-01-28 1998-01-28 Magnetic suspension

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9700255A SE508442C2 (en) 1997-01-28 1997-01-28 Electrodynamic magnetic bearing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9700255D0 SE9700255D0 (en) 1997-01-28
SE9700255L SE9700255L (en) 1998-07-29
SE508442C2 true SE508442C2 (en) 1998-10-05

Family

ID=20405555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9700255A SE508442C2 (en) 1997-01-28 1997-01-28 Electrodynamic magnetic bearing

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6118199A (en)
EP (1) EP0956457B1 (en)
JP (1) JP3057047B2 (en)
AU (1) AU5788198A (en)
CA (1) CA2278510C (en)
DE (1) DE69823647T2 (en)
MY (1) MY118179A (en)
SE (1) SE508442C2 (en)
TW (1) TW471568U (en)
WO (1) WO1998032981A1 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19823630C2 (en) * 1998-05-27 2003-08-21 Pmdm Prec Motors Deutsche Mine Motor bearings for fast rotating small motors
US6416215B1 (en) 1999-12-14 2002-07-09 University Of Kentucky Research Foundation Pumping or mixing system using a levitating magnetic element
US6758593B1 (en) 2000-10-09 2004-07-06 Levtech, Inc. Pumping or mixing system using a levitating magnetic element, related system components, and related methods
US7086778B2 (en) * 2000-10-09 2006-08-08 Levtech, Inc. System using a levitating, rotating pumping or mixing element and related methods
US6469411B2 (en) * 2000-12-15 2002-10-22 Magnetal Ab Compliant foil fluid film bearing with eddy current damper
US6641378B2 (en) * 2001-11-13 2003-11-04 William D. Davis Pump with electrodynamically supported impeller
ATE412826T1 (en) 2003-05-15 2008-11-15 William Davis PUMP WITH MAGNETIC BEARINGS
DE10333733A1 (en) * 2003-07-23 2005-02-24 Forschungszentrum Jülich GmbH Magnetic bearing element for machines with high numbers of revolutions, has ring-shaped permanent magnets encased in a carbon fiber binding band and separated at several points
US8672611B2 (en) 2006-01-13 2014-03-18 Heartware, Inc. Stabilizing drive for contactless rotary blood pump impeller
EP3954901A1 (en) 2006-01-13 2022-02-16 HeartWare, Inc. Rotary blood pump
DE102007036692A1 (en) 2006-09-22 2008-03-27 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Fan
DE102007020274B4 (en) * 2007-04-30 2009-04-02 Siemens Ag Measuring system for detecting a rotary-linear movement and corresponding rotary linear drive
JP2009014084A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Jtekt Corp Bearing device and centrifugal compressor having the same
US20100109463A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 University Of Virginia Patent Foundation Hybrid Five Axis Magnetic Bearing System Using Axial Passive PM Bearing Magnet Paths and Radial Active Magnetic Bearings with Permanent Magnet Bias and Related Method
WO2011049492A1 (en) 2009-10-21 2011-04-28 Metenova Ab Device for stirring
DE102010041328A1 (en) 2010-09-24 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Apparatus and method for damped, non-contact storage of a coolant supply for superconducting machines
PL394800A1 (en) 2011-05-06 2012-11-19 Pawel Krzysztof Licznerski Magnetic bearing and magnetic bearing mode of action
EP2887022B1 (en) * 2013-12-20 2016-09-07 Skf Magnetic Mechatronics Rotor sensor target for magnetic bearings
US9739307B2 (en) 2014-11-28 2017-08-22 Lawrence Livermore National Security, Llc Non-contacting “snubber bearing” for passive magnetic bearing systems
CN108286569A (en) * 2018-01-17 2018-07-17 上海浩灵磁电器件有限公司 Eccentric outer shroud Horizontal permanent-magnetic bearing

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US611809A (en) * 1898-10-04 eyershed
DE1933031C3 (en) * 1969-06-30 1978-10-26 Karl 5170 Juelich Boden Magnetic storage
US3611815A (en) * 1969-12-24 1971-10-12 Us Navy Frictionless gyroscope
US3885504A (en) * 1971-01-09 1975-05-27 Max Baermann Magnetic stabilizing or suspension system
FR2127772A5 (en) * 1971-02-26 1972-10-13 Comitato En Nuclear
US3811740A (en) * 1971-04-24 1974-05-21 Cnen Self-centering rotary magnetic suspension device
DE2160666B2 (en) * 1971-12-07 1973-09-27 Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen Electrodynamic magnet system for levitating a moving vehicle
US3937148A (en) * 1973-01-02 1976-02-10 Cambridge Thermionic Corporation Virtually zero power linear magnetic bearing
US3955858A (en) * 1974-01-03 1976-05-11 Societe Nationale Industrielle Aerospatiale Satellite momentum wheel
DE2401625A1 (en) * 1974-01-14 1975-07-24 Siemens Ag MAGNETIC SYSTEM FOR CONTACT-FREE GUIDANCE OF A MOVING VEHICLE
JPS58109719A (en) * 1981-12-23 1983-06-30 Hitachi Ltd Magnetic bearing
US4700094A (en) * 1984-12-17 1987-10-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Magnetic suspension system
FR2598866A1 (en) * 1986-05-14 1987-11-20 Alsthom ELECTROMAGNETIC SUPPORT DEVICE
US5469006A (en) * 1992-09-25 1995-11-21 Magnetic Bearing Technologies, Inc. Lorentz force magnetic bearing utilizing closed conductive loops and selectively controlled electromagnets
SE500120C2 (en) * 1992-10-22 1994-04-18 Torbjoern Lembke Eddy current inducing magnetic bearings and use of the bearing
US5396136A (en) * 1992-10-28 1995-03-07 Sri International Magnetic field levitation
JP3961032B2 (en) * 1993-12-13 2007-08-15 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Magnetic bearing device for rotor shaft
US5495221A (en) * 1994-03-09 1996-02-27 The Regents Of The University Of California Dynamically stable magnetic suspension/bearing system
US5783885A (en) * 1995-08-07 1998-07-21 The Regents Of The University Of California Self-adjusting magnetic bearing systems

Also Published As

Publication number Publication date
CA2278510C (en) 2007-10-16
MY118179A (en) 2004-09-30
DE69823647D1 (en) 2004-06-09
SE9700255L (en) 1998-07-29
AU5788198A (en) 1998-08-18
CA2278510A1 (en) 1998-07-30
EP0956457B1 (en) 2004-05-06
JP3057047B2 (en) 2000-06-26
EP0956457A1 (en) 1999-11-17
TW471568U (en) 2002-01-01
WO1998032981A1 (en) 1998-07-30
DE69823647T2 (en) 2005-04-21
SE9700255D0 (en) 1997-01-28
US6118199A (en) 2000-09-12
JPH10281158A (en) 1998-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE508442C2 (en) Electrodynamic magnetic bearing
US6657344B2 (en) Passive magnetic bearing for a horizontal shaft
US6359357B1 (en) Combination radial and thrust magnetic bearing
US6727617B2 (en) Method and apparatus for providing three axis magnetic bearing having permanent magnets mounted on radial pole stack
US5196748A (en) Laminated magnetic structure for superconducting bearings
US5767597A (en) Electromagnetically biased homopolar magnetic bearing
US5894181A (en) Passive magnetic bearing system
JP2644374B2 (en) Magnetic bearing structure
IE56198B1 (en) Magnetic bearing for the triaxial positional stabilization of bodies
JP2008154451A (en) Electric motor equipped with hybrid bearing
US8760021B2 (en) Centrifugally decoupling touchdown bearings
SE508445C2 (en) High speed vacuum pump
WO2001084693A1 (en) Full levitation bearing system with improved passive radial magnetic bearings
EP4038287B1 (en) A magnetic actuator for a magnetic suspension system
JPH08322194A (en) Axial magnetic levitation motor and rotating machine employing it
Bleuler et al. Passive magnetic bearings for flywheels
JP5113313B2 (en) Magnetic bearing
JPS5854284B2 (en) magnetic bearing
JP2002021850A (en) Magnetic bearing
JP2002257135A (en) Magnetic bearing device
US20110291508A1 (en) Combined radial stabilizer and centering element for passive magnetic bearing systems
JPH01145420A (en) High rigid magnetic bearing
Post Passive magnetic bearing for a horizontal shaft
Post Passive magnetic bearing for a motor-generator
JPH04290609A (en) Passive stability type magnetic bearing

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed